Инициирующий волновод

Инициирующий волновод содержит одно- или многослойную визуально прозрачную трубчатую оболочку с размещенным на ее внутренней поверхности слоем окрашенного мелкодисперсного активного вещества, ширина которого в поперечном сечении канала трубки не превышает его периметр. Слой активного вещества нанесен полосой непосредственно на внутреннюю поверхность канала трубки, активное вещество содержит в своем составе компонент с температурой плавления, близкой к температуре переработки материала трубчатой оболочки. В качестве компонента активного вещества с температурой плавления, близкой к температуре переработки материала трубчатой оболочки, использована сера. В качестве активного материала использован дымный порох, алюминиевый порох или соответствующая пороховая мякоть. Изобретение обеспечивает удешевление и упрощение конструкции при одновременном сохранении безопасности использования путем обеспечения визуального контроля. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к средствам взрывания и может быть использовано при проведении взрывных работ в горнорудной промышленности и строительстве.

Известен ряд конструкций детонирующих шнуров - инициирующих волноводов, содержащих одно- или многослойную визуально прозрачную трубчатую оболочку с размещенным на ее внутренней поверхности слоем, или предварительно окрашенного гомогенного мелкодисперсного активного вещества, или же смесевого вещества, содержащего краситель в своем составе, например /1, 2/.

Одним из недостатков данных конструкций является их относительно высокая стоимость, вызванная прежде всего необходимостью применения специально получаемых путем перекристаллизации исходных штатных взрывчатых веществ (ВВ), мелкодисперсных активных веществ (составов) с последующим нанесением их по всей внутренней поверхности канала волновода в процессе изготовления.

Кроме того, при экспериментальном исследовании инициирующих волноводов отечественных неэлектрических систем инициирования «Коршун» ТУ 7287-002-54634296-2007 /3/ и СИНВ-С ДИШВ 773979.007 ТУ /4/ было обнаружено, что в случае отсутствия активного вещества на внутренней поверхности трубчатой оболочки в пределах 12…15 см процесс передачи инициирующего импульса по каналу волновода не прерывается. С одной стороны, это подтверждает надежность волноводов, а с другой, можно сделать вывод о некоторой избыточности по навеске, что также отрицательно сказывается на их стоимости.

Указанные недостатки частично устранены в конструкциях инициирующих волноводов, например /3, 4/, предполагающих размещение активного вещества по поверхности канала оболочки неполностью. Наиболее же близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является инициирующий волновод /4/.

В одном из предложенных вариантов конструкции волновода предусмотрено нанесение активного состава не по всему периметру поперечного сечения канала оболочки, а частично, но с использованием дополнительного конструктивного элемента - ленты, на одну сторону которой нанесен активный состав, а другая сторона контактирует с поверхностью канала оболочки.

Однако, данное техническое решение также содержит ряд недостатков.

1) Наличие в конструкции дополнительного элемента - ленты усложняет и удорожает как процесс изготовления, так и само изделие.

2) Т.к. ленту предложено размещать не по всему периметру поперечного сечения, это приведет к анизотропии жесткостных (т.е. способности к изгибу) характеристик оболочки волновода в разных направлениях, что отрицательно сказывается при монтаже взрывных сетей, особенно в условиях низких температур, - кольцуемость и т.п.

3) Материал ленты должен одновременно иметь хорошую адгезию как к активному веществу, так и к внутренней стенке канала оболочки, что трудно достижимо.

4) Т.к. волновод претерпевает много изгибов в различных направлениях и в процессе производства и при непосредственном применении, имеется большая вероятность локальных отслоений ленты от стенки его канала. А далее, под воздействием ударной волны, опережающей зону взрывного процесса в канале волновода при его работе, при достижении ею участка локального отслоения возможно полное отслоение и перекрытие лентой канала, что приведет к отказу.

Технической задачей предлагаемого изобретения является устранение вышеуказанных недостатков, т.е. удешевление и упрощение конструкции при одновременном сохранении безопасности использования путем обеспечения визуального контроля возможного отказа/неисправности.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в известном инициирующем волноводе, содержащем одно- или многослойную визуально прозрачную трубчатую оболочку с размещенным на ее внутренней поверхности слоем окрашенного мелкодисперсного активного вещества, ширина которого в поперечном сечении канала трубки не превышает его периметр, в соответствии с изобретением слой активного вещества нанесен полосой непосредственно на внутреннюю поверхность канала трубки, причем активное вещество содержит в своем составе компонент с температурой плавления, близкой к температуре переработки материала трубчатой оболочки.

Таким образом, предлагаемая конструкция волновода отличается от прототипа двумя существенными признаками - нанесением слоя активного вещества полосой на внутреннюю поверхность канала трубки без использования дополнительных конструктивных элементов и использованием в качестве активного состава вещества, содержащего в своем составе компонент с температурой плавления, близкой к температуре переработки материала трубчатой оболочки.

Нанесение слоя активного вещества не по всему периметру сечения канала трубки волновода, а полосой, причем без использования дополнительных конструктивных элементов типа ленты, упрощает и удешевляет конструкцию. А использование в качестве активного состава вещества, содержащего в своем составе компонент с температурой плавления, близкой к температуре переработки материала трубчатой оболочки, позволит обеспечить лучшую адгезию за счет локального сплавления в зоне контакта частиц вещества к стенке канала формируемого волновода при его изготовлении.

В качестве подобного вещества может быть использована, в частности, сера, температура плавления которой составляет 119°C, в то время как температура переработки материала трубчатой оболочки, например полиэтилена марки 15803-020 ГОСТ 16337-77, составляет 110…120°C.

Являясь горюче-связующим веществом, сера широко применяется в производстве дымных порохов, а также алюминиевого пороха, которые и могут быть использованы в качестве активного состава для изготовления инициирующих волноводов предлагаемой конструкции, т.к. наряду с высокими энергетическими параметрами имеют и характерную окраску.

Ввиду того, что в настоящее время мелкодисперсные отходы как пороховых, так и пиротехнических производств не всегда пригодны ко вторичной переработке и чаще всего уничтожаются сжиганием, использование подобных отходов при изготовлении инициирующих волноводов сулит как определенный экономический эффект, так и экологический. Кроме того, для изготовления алюминиевого пороха может быть использована алюминиевая пудра, получаемая при расснаряжении боеприпасов с зарядами на основе состава A-IX-2, что также удешевит процесс производства.

Изобретение поясняется следующей графической информацией.

На фиг. 1 схематично представлена в разрезе предлагаемая конструкция инициирующего волновода.

На фиг. 2 условно изображен волновод до (а) и после срабатывания (б).

Инициирующий волновод (фиг. 1) содержит визуально прозрачную трубчатую оболочку 1, на ее внутреннюю поверхность (стенку канала) 2 нанесен полосой слой окрашенного мелкодисперсного активного вещества 3, ширина которого в поперечном сечении канала трубки не превышает его периметр. Т.к. оболочка волновода визуально прозрачна, внешне она выглядит двухцветной (фиг. 2а) (сквозь ее стенку видно размещение полосы слоя окрашенного активного вещества 4 (темный цвет по сравнению с исходным цветом материала оболочки), а также "оставшейся" без активного вещества полосы 5 (исходный цвет материала оболочки).

Перед применением волновод имеет вид двухцветной продольно окрашенной трубки (фиг. 2а) с явно выраженной продольной светлой полоской. А после применения, в результате произошедшего в канале волновода взрывного процесса, вследствие равномерного распределения по стенкам канала продуктов взрывного превращения 3' трубка его приобретает равномерную, более темную окраску по всей длине 4' (фиг. 2б).

В случае же вероятного отказа участок волновода, на котором произошло затухание, исходной окраски не меняет и может быть легко обнаружен визуально.

Экспериментальные образцы инициирующего волновода, изготовленные с использованием мелкодисперсных отходов (10…15 мкм) производства дымного пороха традиционного состава (селитра : уголь : сера - 75:15:10) и алюминиевого пороха (селитра : алюминий : сера - 50:25:25) при навеске 15…18 мг/м и ширине полосы слоя активного вещества 85…90% относительно периметра сечения канала трубки показали надежное инициирование капсюлей детонаторов отечественных неэлектрических систем инициирования «Коршун» /3/ и СИНВ-С /4/.

Использование предложенной конструкции инициирующего волновода с применением в качестве активного вещества мелкодисперсных отходов пороховых и пиротехнических производств, а также с применением в случае пиротехнических производств алюминиевой пудры, получаемой при расснаряжении боеприпасов с зарядами на основе состава A-IX-2, существенно удешевит изготовление волновода, т.е. даст определенный экономический эффект, а наряду с ним и экологический, т.к. необходимость сжигания упомянутых отходов отпадает.

Кроме того, данная конструкция инициирующего волновода позволяет просто и достоверно путем визуального контроля судить о срабатывании (либо отказе) взрывной сети по изменению окраски магистрального и участковых ее элементов, что повышает безопасность ведения взрывных работ.

Источники информации

1) Патент US №5243913 А. Shock tube initiator, С06С 5/00, 1993 г.

2) Патент RU №1655100. Детонирующий шнур, С06С 5/04, 1989 г.

3) Неэлектрическая система инициирования «Коршун». ТУ 7287-002-54634296-2007.

4) Неэлектрическая система инициирования СИНВ-С ДИШВ 773979.007 ТУ.

5) Патент RU №2005984 С1. Инициирующий волновод, F42B 3/10, F42D 1/04, 1990 г.

6) Патент US №6170398. Signal transmission fuse, С06С 5/04, 2001 г. - прототип.

1. Инициирующий волновод, содержащий одно- или многослойную визуально прозрачную трубчатую оболочку с размещенным на ее внутренней поверхности слоем окрашенного мелкодисперсного активного вещества, ширина которого в поперечном сечении канала трубки не превышает его периметр, отличающийся тем, что слой активного вещества нанесен полосой непосредственно на внутреннюю поверхность канала трубки, причем активное вещество содержит в своем составе компонент с температурой плавления, близкой к температуре переработки материала трубчатой оболочки.

2. Инициирующий волновод по п. 1, отличающийся тем, что в качестве компонента с температурой плавления, близкой к температуре переработки материала трубчатой оболочки, использована сера.

3. Инициирующий волновод по любому из пп. 1, 2, отличающийся тем, что в качестве активного материала использован дымный порох или пороховая мякоть.

4. Инициирующий волновод по любому из пп. 1, 2, отличающийся тем, что в качестве активного материала использован алюминиевый порох или пороховая мякоть.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области производства взрывчатых веществ и может быть использовано для получения пластичных ВВ с уменьшенными критическими размерами детонации, применяющихся для изготовления малогабаритных взрывных устройств различного назначения.

Изобретение относится к области производства шнуровых средств взрывания, а именно к технологии изготовления детонирующих шнуров. Для изготовления детонирующего шнура предварительно получают водосодержащую пасту на основе гексогена или октогена путем смешивания последних с водой в заявляемых количествах с получением суспензии частиц взрывчатых веществ в воде и последовательного добавления в полученную смесь диспергатора, загустителя, антивспенивателя и эмульгатора в заявляемых количествах при постоянном перемешивании.

Изобретение относится к способу изготовления средств взрывания, а именно детонирующих шнуров (ДШ), и к технике снаряжения. ДШ изготавливают путем формирования сердцевины из порошкообразного взрывчатого вещества, выполнения нитяных оплеток и защитного слоя из водонепроницаемого материала.

Изобретение относится к средствам инициирования и может быть использовано в разработке боеприпасов военного назначения, взрывных устройств для применения в хозяйственной деятельности, научно-исследовательской деятельности.

Изобретение относится к области средств взрывания и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при ведении прострелочно-взрывных работ в скважинах для инициирования зарядов кумулятивных перфораторов.

Изобретение относится к области взрывных работ, а именно к устройствам поверхностной разводки, обеспечивающим размещение и надежное закрепление в общем корпусе капсюля-детонатора в сборе с детонирующими шнурами, с одновременным контактом детонирующих шнуров с капсюлем-детонатором и подходящей к нему ударно-волновой трубкой в сетях разводки детонации для производства взрывных работ.
Группа изобретений относится к области производства шнуровых средств взрывания, а именно к технологии изготовления детонирующих шнуров. Для изготовления детонирующего шнура предварительно получают водосодержащую пасту на основе гексогена или октогена путем смешивания гексогена или октогена с водой в заявляемых количествах и последовательного добавления в полученную смесь диспергатора, загустителя, антивспенивателя и эмульгатора в заявляемых количествах при постоянном перемешивании, полученную пасту с влагосодержанием от 5,2 до 6,8 мас.ч.

Изобретение относится к детонирующим шнурам и может быть использовано для точной по времени передачи детонации к зарядам ВВ в устройствах сферической имплозии взрыва.

Изобретение относится к области взрывных работ, а именно к устройствам для соединения взрывных линий в сетях разводки детонации при монтаже взрывной сети, в частности малогабаритных детонирующих шнуров, работающих на предельных диаметрах взрывчатого вещества.

Изобретение относится к бортовой пироавтоматике изделий ракетно-космической, авиационной, специальной техники. Неразрушаемый транслятор детонации содержит детонирующий удлиненный заряд взрывчатого вещества в металлической оболочке, которая имеет наружное покрытие из неметаллического материала с импедансом, существенно меньшим, чем у металла оболочки, в виде нитяной обмотки из высокопрочных синтетических волокон сверхвысокомодульного материала. По торцам детонирующего удлиненного заряда расположены заряды-усилители, выполненные в виде тонкостенных металлических колпачков с комбинированным зарядом взрывчатого вещества, состоящим из двух запрессовок разной плотности. Детонирующий заряд помещен в тонкостенную металлическую трубку, плотно надетую на нитяную обмотку. Заряды-усилители установлены во внутренней полости наконечников, закрепленных на торцах металлической трубки посредством резьбового соединения, причем донные части колпачков выступают за пределы наконечников. Донная часть внутренней полости наконечников, имеет конусообразное сужение, направленное вершиной в сторону металлической трубки. Во внутренней полости каждого наконечника размещено запорное устройство, выполненное в виде запирающего шарика и скользящей втулки. Детонирующий удлиненный заряд взрывчатого вещества размещен в осевом канале, проходящем через конусообразное сужение и скользящую втулку, а каждый наконечник снабжен установочной гайкой с наружной резьбой, обеспечивающей фиксацию транслятора детонации в бортовой системе пироавтоматики. Снаряжением детонирующего удлиненного заряда является тонкий диаметром 0,5-0,7 мм шнур высокочувствительного и высокобризантного эластичного взрывчатого вещества с малым, порядка 0,2 мм, критическим диаметром детонации. Изобретение позволяет снизить уровень ударно-волновых нагрузок, исключить возможность разрушения слоев оболочек устройства и повысить его надежность, а также улучшить массово-габаритных характеристики. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Инициирующий волновод содержит одно- или многослойную визуально прозрачную трубчатую оболочку с размещенным на ее внутренней поверхности слоем окрашенного мелкодисперсного активного вещества, ширина которого в поперечном сечении канала трубки не превышает его периметр. Слой активного вещества нанесен полосой непосредственно на внутреннюю поверхность канала трубки, активное вещество содержит в своем составе компонент с температурой плавления, близкой к температуре переработки материала трубчатой оболочки. В качестве компонента активного вещества с температурой плавления, близкой к температуре переработки материала трубчатой оболочки, использована сера. В качестве активного материала использован дымный порох, алюминиевый порох или соответствующая пороховая мякоть. Изобретение обеспечивает удешевление и упрощение конструкции при одновременном сохранении безопасности использования путем обеспечения визуального контроля. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх